DE9002032U1

DE9002032U1 - PTFE bellows seal in globe valves

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Publication number: DE9002032U1
Application number: DE9002032U
Authority: DE
Original assignee: Richter Chemie Technik GmbH
Current assignee: Richter Chemie Technik GmbH
Priority date: 1989-08-09
Filing date: 1990-02-21
Publication date: 1990-06-21
Anticipated expiration: 2000-02-22

Description

PTFE-Fal!snba!g3foäk*itung in HubventilenPTFE sealing in globe valves

Die Erfindung betrifft eine FaJtenbalgabdichtung nach den. Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a bellows seal according to the preamble of claim 1.

Ö Ventil, üi£ höehaggress>iv*: ätzende oder tausche Madien regeln sollen,Ö valve, üi£ höehaggress>iv*: corrosive or exchangeable media should regulate,

v,^vden vorzugsweise mit einer stc&ibuch&3sen Faltenbaigabdichtung um die die Hubbewegung ausführende V&itilstange ^rum versehen. Die FaitenbalgabciiCiitung gewährleistet einen hermetischen Abschluß gegen den Ventilinnenraum und schützt somit die vinnat au* Edelstahl bestehende Ventilst&ige gegen Korrosion durch das Medium.The valves should preferably be provided with a bushing-type bellows seal around the valve rod that carries out the lifting movement. The bellows seal ensures a hermetic seal against the valve interior and thus protects the valve stem , which is made of stainless steel, against corrosion by the medium.

Hierfür verwendet mar meist Faltenbälge aus gummielastischen (= form· und volumenelastischen) Materialien, wie z.B. Gummi, Kunststoffe oder dergleichen. For this purpose, we usually use bellows made of rubber-elastic (= shape and volume elastic) materials, such as rubber, plastics or the like.

Werden höhere Anforderungen an die mechanische Stabilität des Faltenbalges gestellt, so sind z.B. Faltenbälge aus nur formelastischen, aber nicht volumenelastischen Materialien, wie z.B. PTFE, Polypropylen, Polyethylen, usw. geeignet. Insbesondere werden Faltenbälge aus PTFE bevorzugt, da dieses Material nicht nur mechanisch, sondern auch chemisch sehr stabil ist und sich darüber hinaus noch durch eine hohe Temperaturbeständigkeit auszeichnet. If higher demands are placed on the mechanical stability of the bellows, bellows made of only shape-elastic, but not volume-elastic materials, such as PTFE, polypropylene, polyethylene, etc., are suitable. Bellows made of PTFE are particularly preferred, as this material is not only mechanically but also chemically very stable, and is also characterized by high temperature resistance.

Doch auch bei Faltenbäigen aus PTFE können Probleme auftreten, wenn die Druck- und/oder Temperaturbelastung durch das den Faltenbalg umgebende Medium zu groß wird. Bei Druckbelastung von außen und/oder wenn das FaI-tenbalgmaterial infolge hoher Temperaturen weicher und elastischer wird, können die Außenfalten der Faltenbalges deformiert werden und im Extrem-But problems can also arise with bellows made of PTFE if the pressure and/or temperature load from the medium surrounding the bellows becomes too great. If there is pressure from the outside and/or if the bellows material becomes softer and more elastic as a result of high temperatures, the outer folds of the bellows can become deformed and, in extreme cases,

fall sogar zusammenfallen. Die unter normalen Betriebsbedingungen, d.h. bei nicht zu hohen Drücken und/oder Temperaturen, frei beweglichen Innenfalten stützen sich bei hohen Drücken und/oder Temperaturen auf der Ventilstar ige ab, wobei trotz der üblicherweise guten Gleiteigenschaften von PTFE auf Stahl die Reibungskräfte in einem solchen Maße zunehmen können, daß sich minimale Unterschiede in den F^ftenvandstärken bemerkbar machen und zu einer unterschiedlichen Belastung der einzelnen Falten führen. Die schwächsten Falten stellen zuerst ein Hubhemmnis dar und es kommt zu einer ungleichmäßigen Hubverteilung, wobei einzelne Falten übermäßig gedehnt werden. Dies setzt die Lebensdauer des Faitenbalges unkontrolliert herab. Da eine Faltenbalgabdichtung die immer höheren TA-DichthertsaK^rderungen (TA Luft; VerwartungsvorscKrift zum Bundesimmissionsschutzgesetz «&dgr; 67/2) beherrschen muß, ist eirr Ausfall dieses diffizilsten Teils des Ventils unbedingt zu vermeiden.case, they may even collapse. The inner folds, which are freely movable under normal operating conditions, i.e. at not too high pressures and/or temperatures, are supported on the valve core at high pressures and/or temperatures, whereby, despite the usually good sliding properties of PTFE on steel, the friction forces can increase to such an extent that minimal differences in the thickness of the fold walls become noticeable and lead to different loads on the individual folds. The weakest folds initially represent a stroke restriction and an uneven stroke distribution occurs, with individual folds being excessively stretched. This reduces the service life of the bellows in an uncontrolled manner. Since a bellows seal must cope with the ever increasing TA sealing requirements (TA Luft; maintenance requirements of the Federal Immission Control Act «&dgr; 67/2), failure of this most difficult part of the valve must be avoided at all costs.

Die Drücke bzw. Temperaturen, oberhalb derer die oben beschriebenen Probleme auftreten können, liegen für PTFE-Faltenbälge bei etwa 10 bar bzw. 120⁰C.The pressures or temperatures above which the problems described above can occur are approximately 10 bar or 120 ⁰ C for PTFE bellows.

Es ist bekannt, bei hoher Druck- und Temperaturbelastung anstelle eines Faltenbalges aus elastischem Material Metallbälge zu verwenden. Dies schränkt jedoch aufgrund der schlechteren chemischen Beständigkeit von Metallen die Einsatzmöglichkeit stark ein.It is known that metal bellows can be used instead of bellows made of elastic material when there is high pressure and temperature load. However, this severely limits the application due to the poorer chemical resistance of metals.

In der DE-OS 23 57 018 wird vorgeschlagen, bei einem Faltenbalg aus einem gummielastischen Material die Außenfalten mittels loser radialer Ringscheiben gegen einen äußeren Überdruck abzustützen und wahlweise zwischen den radialen Ringscheiben Abstandshülsen anzuordnen, die gleitend an der innen liegenden Ventilstange gelagert und z.B. mit den Innenfaiten des Faltenbalgei fest verbunden sein können. Dies hat den Vorteil, daß einerseits ein Zusammendrücken des Faltenbalges bei Druckbetastung verhindert wird, andererseits aber die Ausdehnung des Faltenbalg6s ungehindert vor sich gehen kann.In DE-OS 23 57 018 it is proposed that the outer folds of a bellows made of a rubber-elastic material be supported against external overpressure by means of loose radial ring disks and that spacer sleeves be arranged between the radial ring disks, which can be slidably mounted on the inner valve rod and can be firmly connected to the inner folds of the bellows, for example. This has the advantage that on the one hand the bellows are prevented from being compressed when pressure is applied, but on the other hand the expansion of the bellows can take place unhindered.

Bei einem haltenbalg aus PTFE, PP oder PE ist diese Maßnahme nicht möglich, da wegen der fehlenden Dehnbarkeit dieser Materialien die Ringscheiben nicht montiert werden können.This measure is not possible with a retaining bellows made of PTFE, PP or PE, because the ring disks cannot be mounted due to the lack of elasticity of these materials.

Dagegen ist bekannt (Katalog der Firma HP + HP Chemie-Stellglieder GmbH in 4156 Willich 2 (Anrath)), einen PTFE Faltenbalg als Wendel auszubilden und mittels einer eingedrehten Schraubenfeder aus Federstahl gegen hohe Druck- und Temperaturbelastung zu stabilisieren. Dieses System hat aber den Nachteil der schwierigen und teuren Herstellung.On the other hand, it is known (catalog of the company HP + HP Chemie-Stellglieder GmbH in 4156 Willich 2 (Anrath)) to design a PTFE bellows as a spiral and to stabilize it against high pressure and temperature loads using a screwed-in coil spring made of spring steel. However, this system has the disadvantage of being difficult and expensive to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Faltenbalgabdichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher auch bei hoher Druck- und/oder Temperaturbelastung gewährleistet ist, daß der Faltenbalg weder zusammenfallen noch auf der Ventilstange festklemmen kann.The invention is based on the object of creating a bellows seal of the type mentioned above, in which it is guaranteed that the bellows can neither collapse nor jam on the valve rod even under high pressure and/or temperature loads.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Faltenbalgabdichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.This task is solved in a generic bellows seal by the characterizing features of claim 1.

Es hat sich gezeigt, daß die Funktionsfähigkeit der Faltenbalgabdichtung auch bei hoher Druck- und/oder Temperaturbelastung nicht beeinträchtigt wird, wenn der Faltenbalg mit in an sich bekannter Weise über die Formgebung verstärkten Außenfalten versehen ist und zwischen den Innenfalten des Faltenbalges und der Ventilstange Gleitelemente angeordnet sind, auf denen sich die &iacgr;&pgr;&pgr;6&pgr;&iacgr;&agr;&iacgr;&idiagr;&ogr;&pgr; bei Druckbclsstung von suSsn abstützen können.It has been shown that the functionality of the bellows seal is not impaired even under high pressure and/or temperature loads if the bellows is provided with outer folds reinforced by the shape in a manner known per se and sliding elements are arranged between the inner folds of the bellows and the valve rod, on which the �iacgr;πππανανδαγια can rest when pressure is released.

Die Außenfalten können z.B. im Bereich der Faltenrundung eine größere Wandstärke aufweisen. Ebenso ist es möglich die Außenfalten zur Verstärkung mit einer umlaufenden Wulst zu versehen. Bevorzugt wird ein sog. Kastenfaltenbalg verwendet, dessen Außenfalten im Längsschnitt außen kastenförmig und innen rund sind. Kastenfaltenbälge sind a.. sich bekannt und z.B. in Katalogen der obengenannten Firma beschrieben. Sie haben den Vorteil, daß der Hub nicht im Innen- bzw. Außendurchmesser durch Aufbiegen der Falte getätigt wird, sondern die weichen Flanken des Balges den Hub machen.The outer folds can, for example, have a greater wall thickness in the area of the fold curve. It is also possible to provide the outer folds with a surrounding bead for reinforcement. A so-called box bellows is preferably used, whose outer folds are box-shaped on the outside and round on the inside in longitudinal section. Box bellows are well known and are described, for example, in catalogs of the above-mentioned company. They have the advantage that the stroke is not made in the inner or outer diameter by bending the fold, but rather the soft flanks of the bellows make the stroke.

Die Gleitelemente sind mit den Innenfalten kraft- und/oder formschlüssigThe sliding elements are force- and/or form-fitting with the inner folds

verbunden, längs der Ventilstange jedoch frei beweglich, so daß sie bei einer Hubbewegung von den Innenfalten leicht an der Ventilstange entlang verschoben werden können. Ein direkter Reibungskontakt zwischen dem FaI-tenbalgmaterial und der Ventilstange, der bei hoher Druck- und/oder Temperaturbelastung zu einem Verklemmen des Faltenbalges führen kann, wird dadurch vermieden.connected, but freely movable along the valve rod, so that they can be easily moved along the valve rod by the inner folds during a lifting movement. Direct frictional contact between the bellows material and the valve rod, which can lead to the bellows jamming under high pressure and/or temperature loads, is thus avoided.

Zweckmäßigerweise wird für die Gleitelemente ein druck- und temperaturstabiles Material verwendet, damit sich deren Gleiteigenschaften auch bei hohen Drücken und Temperaturen nicht unkontrolliert ändern. Materialien, die diesen Anforderungen genügen, sind z.B. metallische Werkstoffe, Keramiken oder PTFE-Kohle.It is advisable to use a pressure and temperature-stable material for the sliding elements so that their sliding properties do not change uncontrollably even at high pressures and temperatures. Materials that meet these requirements include metallic materials, ceramics or PTFE carbon.

In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Gleitelemente aus auf der Ventilstange angeordneten Stützringen, deren Passungsspiel zur Ventilstange hin so groß gewählt ist, daß sie an dieser möglichst frei entlanggleiten können. Dabei ist jeder Innenfalte ein Stützring zugeordnet.In a preferred embodiment, the sliding elements consist of support rings arranged on the valve rod, the clearance between which and the valve rod is chosen to be large enough so that they can slide along it as freely as possible. Each inner fold is assigned a support ring.

In der Regel genügt es, den Kraftschluß zwischen einem Stützring und einer Innenfalte auf einfache Weise mittels Haftreibung herzustellen. Dabei wird der Außendurchmesser des Stützrings etwas größer gewählt als der Innendurchmesser des Faltenbalges, so daß die Innenfalte fest am Außenumfang des Stützrings anliegt. Da die Reibungskraft zwischen Stützring und Ven-As a rule, it is sufficient to create a frictional connection between a support ring and an inner fold in a simple manner using static friction. The outer diameter of the support ring is chosen to be slightly larger than the inner diameter of the bellows so that the inner fold fits tightly against the outer circumference of the support ring. Since the frictional force between the support ring and the bellows

t:ie*tA»-t«-»A *&Lgr;&Mgr;&Mgr;*&Agr;»*4&idiagr;&idigr;**1% AAfin^Ai· ·«■·&diams; aIa ^«<&iacgr;«&igr;/^&Agr;&eegr; InnAnfattA ■ ir\r<4 CtAt-rrinn &igr;&igr;&igr;&ogr;&igr;&agr;&igr; &igr;^&oacgr; &pgr;&sgr;&sgr;&sgr;&igr; iiiiui ■ yci ii i^ci 101 &agr;&igr;&sgr; «.mgui &igr;&sgr;&igr; 1 1111 &igr;&sgr;&igr; ircitio ui iu v/iui&i ti iy, wird der Stützring bei einer Hubbewegung von der Innenfalte längs der Ventilstange verschoben. Das Ausmaß der Überlappung des Faltenbalginnendurchmessers mit dem Stützringaußendurchmesser läßt einen gewissen Spielraum zu, da der Faltenbalg nach außen ausweichen kann. Aus dem gleichen Grund ist auch die mit der Längenänderung des Faltenbalges bei einer Hubbewegung zwangsläufig einhergehende geringfügige Änderung des Innendurchmessers weitgehend unkritisch.t:ie*tA»-t«-»A *&Lgr;&Mgr;&Mgr;*&Agr;»*4&idiagr;&idigr;**1% AAfin^Ai· ·«■·&diams; aIa ^«<&iacgr;«&igr;/^&Agr;&eegr; InnAnfattA ■ ir\r<4 CtAt-rrinn &igr;&igr;&igr;&ogr;&igr;&agr;&igr;&igr;^&oacgr;&pgr;&sgr;&sgr;&igr; iiiiui ■ yci ii i^ci 101 &agr;&igr;&sgr; «.mgui &igr;&sgr;&igr; 1 1111 &igr;&sgr;&igr; ircitio ui iu v/iui&i ti iy, the support ring is displaced along the valve rod by the inner fold during a lifting movement. The extent of the overlap of the bellows inner diameter with the support ring outer diameter allows a certain amount of play, since the bellows can move outwards. For the same reason, the slight change in the inner diameter that inevitably accompanies the change in length of the bellows during a lifting movement is largely uncritical.

Bei einer Außendruckbelastung verstärkt sich der Druck der Innenfalte auf den Stützring. Im Idealfall wird dieser über seine Umfangsfläche gleichmäßig belastet und nimmt den Außendruck vollständig auf.When external pressure is applied, the pressure of the inner fold on the support ring increases. Ideally, the support ring is evenly loaded over its peripheral surface and absorbs the external pressure completely.

Eine noch stabilere Verbindung zwischen einer Innenfalte und einem Stützring wird dann erzielt, wenn der Stützring an seinem Außenumfang mit einer umlaufenden Nut versehen ist, in welche die Faltenrundung der Innenfalte einrasten kann. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Faltenbalginnendurchmesser kleiner zu bemessen als der Stützringaußendurchmesser, wobei aus den gleichen Gründen wie oben beschrieben ein gewisser Spielraum möglich ist. Zweckmäßigerweise wird die Gestalt der Nut an die verwendete Faltenform angepaßt. Damit ist die Faltenform in weiten Grenzen frei wählbar und kann auf die jeweiligen Belastungen optimal abgestimmt werden. So läßt z.B. eine spitz zulaufende Innenfalte einen größeren Hub zu, während eine rund Falte stabiler ist. Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung bei freier Wahl der Faltenform besteht darin, daß die Innenfalten an ihrem Außenumfang eine entweder vollständig oder aber nur teilkreis- oder punktförmig umlaufende Nase aufweisen, welche anstelle der gesamten Faltenrundung in die Nut einrastet.An even more stable connection between an inner fold and a support ring is achieved if the support ring is provided with a circumferential groove on its outer circumference, into which the fold curve of the inner fold can snap. In this embodiment, too, the bellows inner diameter must be smaller than the support ring outer diameter, although a certain amount of play is possible for the same reasons as described above. The shape of the groove is expediently adapted to the fold shape used. This means that the fold shape can be freely selected within wide limits and can be optimally adapted to the respective loads. For example, a tapered inner fold allows for a larger stroke, while a round fold is more stable. Another possibility for creating a positive connection with a free choice of fold shape is for the inner folds to have a nose on their outer circumference that either runs completely or only in a partial circle or point shape and snaps into the groove instead of the entire fold curve.

' Die Montage der Stützringe erfolgt auf einfache Weise dadurch, daß die' The support rings are easily installed by simply

Ringe von oben auf die Ventilstange aufgezogen werden. Der flexible faltenbalg läßt trotz Übermaß des Stützringaußendurchmessers zum Faltenbalginnendurchmesser ein Schieben der unteren Stützringe durch die oberen Falten zu. Um diesen Vorgang zu erleichtern, sind die Stützringe in einerRings are pulled onto the valve rod from above. The flexible bellows allows the lower support rings to be pushed through the upper folds despite the support ring outer diameter being larger than the bellows inner diameter. To facilitate this process, the support rings are in a

. bevorzugten Ausführungsform zumindest an ihrem bei der Montage dem Faltenbalg zugewandten Außenumfang mit einer Montierschräge versehen. Die Handhabung wird noch w656iTiiich vöYsinfscMi, wenn die Stützrings symmetrie ch gefertigt sind, d.h. beidseitig Montierschrägen aufweisen.. In the preferred embodiment, the support rings are provided with a mounting bevel at least on their outer circumference facing the bellows during assembly. Handling is made even easier if the support rings are manufactured symmetrically, i.e. have mounting bevels on both sides.

Die Montage der Stützringe kann auch durch Verwendung eines sich nach oben konisch verjüngenden Faltenbalges erleichtert werden. Dies hat jedoch neben der aufwendigeren Fertigung den Nachteil, daß mit abnehmendem Durchmesser die Steifigkeit der Falten zunimmt, wodurch eine unterschiedliche Hubbelastung der einzelnen Falten vorgegeben ist.The installation of the support rings can also be made easier by using a bellows that tapers conically towards the top. However, in addition to the more complex production, this has the disadvantage that as the diameter decreases, the stiffness of the folds increases, which means that the individual folds have to withstand different lifting loads.

Bei se l: großem Stützringdurchmesser kann es auch vorteilhaft sein, einen mehrteiligen Stützring zu verwenden, dessen Segmente erst im Faltenbalg zusammengesetzt werden.If the support ring diameter is large, it may also be advantageous to use a multi-part support ring, the segments of which are only assembled in the bellows.

Bei Verwendung von Stützringen mit einer umlaufenden Nut können diese durch Einrasten der zugeordneten Innenfalten leicht in die endgültige Position gebracht werden.When using support rings with a circumferential groove, these can be easily brought into the final position by snapping the associated inner folds into place.

Vorteilhafterweise wird die Höhe der Stutzringe so bemessen, daß die auf Block gezogenen Stützringe eine obere Hubbegrenzung für den Faltenbalg darstellen. Auf diese Weise wird dar Faltenbalg vor Überbelastung geschützt. The height of the support rings is advantageously dimensioned so that the support rings drawn on the block represent an upper stroke limit for the bellows. In this way, the bellows are protected from overloading.

Moph &igr; inten u/irrl Mar Ui ih Hoc Ralnoc Hanonan in an cirh hoUanntpr Wpise Moph &igr; inten u/irrl Mar Ui ih Hoc Ralnoc Hanonan in an cirh hoUanntpr Wpise

di-rch die Sitzauflage des Absperrelementes beschränkt.di-rch the seat support of the shut-off element is limited.

Üblicherweise werden in Hubventilen zylinderförmige Faltenbälge mit gleichgroßen Falten eingesetzt. Um bei solchen Faltenbälgen eine gleichmäßige Hubverteilung zu gewährleisten, müssen die Gleitelemente bzw. die Stützringe untereinander möglichst identisch sein. Kleinere, durch die Fertigung bedingte Toleranzen in den Abmessungen wie auch in der Oberflächenbeschaffenheit wirken sich allerdings nicht störend aus, so lange das Passungsspiel zur Ventilstange hin groß genug bemessen ist.Normally, cylindrical bellows with folds of equal size are used in lift valves. In order to ensure an even stroke distribution in such bellows, the sliding elements or the support rings must be as identical as possible to one another. However, small tolerances in the dimensions and surface finish caused by production do not have a disruptive effect as long as the clearance to the valve rod is large enough.

Der erfindungsgemäße Einsatz von Gleitelementen b?w. Stützringen ist jedoch keineswegs auf die oben beschriebene, herkömmliche Faltenbalgform beschränkt. Prinzipiell können die Gleitelemente an jede beliebige Gestalt eines Faltenbalges angepaßt werden, so z.B. auch an einen Faltenbalg mit wendelförmig ausgebildeter Falte.However, the use of sliding elements or support rings according to the invention is in no way limited to the conventional bellows shape described above. In principle, the sliding elements can be adapted to any shape of bellows, for example to a bellows with a spiral-shaped fold.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß auch bei hoher Druck- und Temperaturbelastung in Hubventilen die wegen ihrer guten Eigenschaften bevorzugten Faltenbälge aus PTFE und ähnlichen Werkstoffen eingesetzt werden können, ohne daß mit eirtwiT; wühzeitigen Ausfall durch erhöhten Verschleiß gerechnet werden muß. Die Ausrüstung herkömmlicher Hubventile mit einer Faitenbalgabdichtung gemäß der Erfindung ist einfach und wenig aufwendig. Es ist hierzu lediglich erforderlich, Faltenbälge mit verstärkten Außenfalten einem etwas größeren Innendurchmesser zu verwenden, so daß für die Gleitelemente ausreichend Raum zur Verfugung steht.The advantages that can be achieved with the invention are in particular that even under high pressure and temperature loads, bellows made of PTFE and similar materials, which are preferred because of their good properties, can be used in lift valves without having to expect premature failure due to increased wear. Equipping conventional lift valves with a bellows seal according to the invention is simple and inexpensive. All that is required is to use bellows with reinforced outer folds and a slightly larger inner diameter, so that there is sufficient space for the sliding elements.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert:
Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the figures:
Show it:

Figur 1 in einer Vertikalschnittdarstellung eine bekannte Falten-Figure 1 shows a vertical section of a known fold

balgabdichtung;bellows seal;

Figur 2 in der gleichen Darstellungsweise eine Ausführungsform eiFigure 2 in the same representation an embodiment of a

ner erfindungsgemäßen Faltenbalgabdichtung.a bellows seal according to the invention.

Man erkennt in Figur 1 das Ventilgehäuse (1), welches den mit dem zu regelnden Medium zu beaufschlagenden Ventilinnenraum (2) umschließt. Die Ventilstange (3), den deren unteres Ende ein Absperrelement (4) anmontiert ist, ist von einem Faltenbalg (5) umgeben und damit hermetisch gegen den Ventilinnenraum (2) abgedichtet. Gegenüber dem Absp^rrelement (4) befindet sich der Ventilsitz (6). Zur Regelung der Durchflußmenge durch das Ventil wird über die Ventilstange (3) der Abstand des Absperrelementes (4) zum Ventilsitz (6) eingestellt. Die Ventilstange (3) führt hierzu Hubbewegungen aus, wobei der Antrieb durch ein in der Figur nicht dargestelltes Handrad oder aber elektrisch oder pneumatisch erfolgen kann. Der Faltenbalg (5) folgt diesen Hubbewegungen. Unter normalen Betriebsbedingungen verteilt sich der Gesamthub gleichmäßig auf die einzelnen Falten. Bei erhöhtem Druck und/oder Temperatur stützt sich der Faltenbalg (5) mit seinen Innenfalten (7) auf der Ventilstange (3) ab. Dabei kann es infolge der zwischen den Innenfaltenrundungen und der Ventilstange auftretenden Reibungskräfte zu einem Festklemmen des Faltenbalges auf der Ventilstange (3) kommen, wodurch einzelne Falten überdehnt werden können.Figure 1 shows the valve housing (1), which encloses the valve interior (2) to which the medium to be regulated is applied. The valve rod (3), to whose lower end a shut-off element (4) is mounted, is surrounded by a bellows (5) and is thus hermetically sealed against the valve interior (2). The valve seat (6) is located opposite the shut-off element (4). To regulate the flow rate through the valve, the distance between the shut-off element (4) and the valve seat (6) is adjusted via the valve rod (3). The valve rod (3) performs lifting movements for this purpose, whereby the drive can be carried out by a handwheel (not shown in the figure) or electrically or pneumatically. The bellows (5) follows these lifting movements. Under normal operating conditions, the total stroke is evenly distributed over the individual folds. At increased pressure and/or temperature, the bellows (5) rests on the valve rod (3) with its inner folds (7). As a result of the frictional forces occurring between the inner fold curves and the valve rod, the bellows can become jammed on the valve rod (3), which can cause individual folds to become overstretched.

Figur 2 zeigt, wie bei einer Faltenbalgabdichtung gemäß der Erfindung dieser Nachteil überwunden wird. Zwischen jeder Innenfalte (7) und der Ventilstange (3) ist ein Stürzring (8) angeordnet. Dieser gleitet bei einer Hubbewegung durch die Innenfalte (7) geführt an der Ventilstange (3) entlang. Man erkennt, daß der Innendurchmesser des Stützrings (8) deutlich größer bemessen ist, als der Außendurchmesser der Ventilstange (3), so daß das Passungsspiel zur Ventilstange (3) hin groß genug ist, um eine möglichst freie Beweglichkeit des Stützrings entiang der Ventilstange zu ge-Figure 2 shows how this disadvantage is overcome in a bellows seal according to the invention. A support ring (8) is arranged between each inner fold (7) and the valve rod (3). This slides along the valve rod (3) during a lifting movement guided by the inner fold (7). It can be seen that the inner diameter of the support ring (8) is significantly larger than the outer diameter of the valve rod (3), so that the fit clearance towards the valve rod (3) is large enough to ensure that the support ring can move as freely as possible along the valve rod.

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währleisten. Der Stützring (8) ist an seinem Außenumfang mit einer Nut (9) versehen, in weiche die Innenfalte (7) mit ihrer Fattenrundung bzw. mit ihrer Nase eingerastet ist. Die Montierschräge (10) am unteren Außenumfang der Stützringe (8) erleichtert bei der Montage das Schieben der unteren Stützringe durch die oberen Falten des elastischen Faltenbalges (5) hindurch In die BnugüWge Position. Die ÄußsnMen (11) sind z¹.,-: Verstärkung an ihrer Außenseite kastenförmig und innen rund ausgebildet.The support ring (8) is provided with a groove (9) on its outer circumference, in which the inner fold (7) is engaged with its rounded edge or with its nose. The mounting bevel (10) on the lower outer circumference of the support rings (8) makes it easier to push the lower support rings through the upper folds of the elastic bellows (5) into the closed position during assembly. The outer rings (11) are box ^- shaped on the outside and round on the inside.

Der Hub des Faltenbalges (5) ist nach unten durch die Sitzauflage des .U>sperrelements (4) beschränkt. Die obere Begrenzung ergibt sich durch die Höhe » ^r auf Block gezogenen Stützringe (8). Wird der Abstand Zwischen den Stützringen NuB₁ so ist der maximal mögliche Hub des Faltenbalges getätigt. The stroke of the bellows (5) is limited downwards by the seat of the locking element (4). The upper limit is determined by the height of the support rings (8) pulled onto the block. If the distance between the support rings is ₁ , the maximum possible stroke of the bellows is achieved.

Claims

Protection claims

1) Bellows seal for a valve stem in a globe valve, particularly in a globe valve for controlling highly aggressive, corrosive or toxic media, with a bellows made of PTFE or a somewhat elastic but non- ^elastic material, which seals the stroke outside the valve stem and hermetically against the valve interior, and where there is a higher pressure on the outside of the bellows than on the side facing the valve stem.

thereby marked,

that the outer folds (11) are reinforced in a manner known per se by a corresponding shaping and that between each inner fold (7) of the bellows (5) and the valve rod (3), freely movable sliding elements are arranged along the latter, which are connected to the inner folds (7) in a force-fitting and/or form-fitting manner!.

2) Bellows seal according to claim
characterized,

that the outer folds (11) in the longitudinal step are box-shaped on the outside and round on the inside.

3) Bellows seal according to claim 1 or 2,
characterized,

that the sliding elements are made of a pressure and temperature stable material.

4) Bellows seal according to claim 3,
characterized,
that the sliding elements are made of metal, ceramic or PTFE-carbon.

5; Bellows seal according to at least one of claims 1 to 4, ciaduTch characterized,

that the sliding elements are support rings (8) arranged on the valve rod (3).

6) Bellows seal according to claim 5,
characterized,

\ that the support rings (8) have a circumferential groove (9) on their outer circumference for receiving the fold curves of the inner folds (7) or a nose which runs completely or only partially around the outer circumference of the inner folds (7) to a point.

7) Bellows seal according to claim 5 or 6, characterized in that

that the support rings (8) are provided with a mounting bevel (10) on their upper and/or lower outer circumference.

8) Bellows seal according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that

that the height of the support rings (8) is such that when pulled to a block they represent a stroke limit for the bellows (5).